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高粱两步法厌氧发酵产己酸研究

食品科学技术学报 2024年第1期42卷 164-176页

作者：邓星成任志强曾波卫春会邓杰谢军黄治国四川轻化工大学酿酒生物技术及应用四川省重点实验室四川宜宾644000 中国轻工业酿酒生物技术及智能制造重点实验室四川宜宾644000

研究以富含淀粉的高粱为原料,通过两步法厌氧发酵提高己酸生成效率,即第一步分别接种己酸复合菌液、接种嗜酸乳杆菌TYCA06、添加酿酒酵母制得丁酸发酵液、乳酸发酵液、乙醇发酵液,第二步将丁酸发酵液、乳酸发酵液、乙醇发酵液等3种发酵... 详细信息

研究以富含淀粉的高粱为原料,通过两步法厌氧发酵提高己酸生成效率,即第一步分别接种己酸复合菌液、接种嗜酸乳杆菌TYCA06、添加酿酒酵母制得丁酸发酵液、乳酸发酵液、乙醇发酵液,第二步将丁酸发酵液、乳酸发酵液、乙醇发酵液等3种发酵液混合,并接种己酸复合菌液,厌氧发酵制得己酸。研究发现:通过优化丁酸发酵液、乳酸发酵液、乙醇发酵液的发酵工艺,丁酸发酵液中的丁酸、乙酸产量达到20.16 g/L和8.47 g/L,淀粉转化率达到76.02%;乳酸发酵液中的乳酸产量和乳酸产率分别达到11.41 g/L和42.48%;乙醇发酵液中的乙醇产率可达95.06%。继续优化己酸发酵工艺,发现当乙醇发酵液和乳酸发酵液同时作为电子供体时,己酸产量和产率均显著提升,分别达到4.15 g/L和75.2 mg/g,且当乙醇发酵液和乳酸发酵液中乙醇与乳酸添加的质量浓度比为2∶1时,己酸产量和产率均达到最高,分别为6.65 g/L和99.78 mg/g。对己酸发酵过程中微生物与己酸的相关性分析发现,发酵过程中和己酸含量呈正相关的微生物有产己酸菌属(Caproiciproducens)、Clostridium_sensu_stricto_12、Pseudoclavibacter。其中Caproiciproducens随着发酵进行不断富集,到发酵后期相对丰度达到37.81%,是己酸形成的主要贡献者。希望研究可为无外源电子供体添加条件下,实现高粱两步法厌氧发酵生产己酸提供理论基础,为拓展高粱的资源化利用提供思路。

关键词：高粱两步法厌氧发酵己酸微生物群落产己酸菌属

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基于力流和有限元法的路径规划

力学与实践 2024年第5期46卷 956-962页

作者：兰鸿辉卢海林乔璐王倩武汉工程大学土木工程与建筑学院武汉430074

提出了一种基于力流和有限元法的路径规划方法,旨在解决复杂环境下全局路径规划的问题。将地图等效为由杆单元构成的桁架结构,在起点和终点处施加静定约束条件和相互作用力,通过捕捉点到点的力流解决避障和路径规划问题。力在物体中的... 详细信息

提出了一种基于力流和有限元法的路径规划方法,旨在解决复杂环境下全局路径规划的问题。将地图等效为由杆单元构成的桁架结构,在起点和终点处施加静定约束条件和相互作用力,通过捕捉点到点的力流解决避障和路径规划问题。力在物体中的传递遵循最短路径原则,因此力流路径不会偏离最优路径太远。根据上述原理设计了基于杆单元的路径规划算法,以简单桁架模型对路径计算过程进行详细演示,并分析了网格对计算效率的影响,证明了算法的可行性。在复杂迷宫地图中用本文算法与A*算法进行对比,结果显示本方法在大规模和复杂地图上具有优势,有限元法的网格构建方式比A*算法更自由,因此使计算规模更加容易控制。

关键词：径规划力流有限元法杆单元

中国省际居民消费升级与旅游消费结构的互动关系及差异性

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经济地理 2024年第3期44卷 197-208页

作者：幸迪孙根年陕西师范大学地理科学与旅游学院陕西西安710119

文章基于2010—2019年6个省份的面板数据,引入7个核心指标测度居民消费与旅游消费结构的时空差异,采用PVAR模型分析二者的互动关系、影响机制及区域响应。研究发现:(1)发达省份居民消费和旅游消费结构升级同步,北京、上海消费结构多样化... 详细信息

文章基于2010—2019年6个省份的面板数据,引入7个核心指标测度居民消费与旅游消费结构的时空差异,采用PVAR模型分析二者的互动关系、影响机制及区域响应。研究发现:(1)发达省份居民消费和旅游消费结构升级同步,北京、上海消费结构多样化(1.8~1.9)、消费结构高级化(80%~85%)及旅游消费结构指数(0.87~1.00)水平较高,福建、山东次之,四川、陕西偏低。(2)居民消费与旅游消费结构之间存在双向共赢的互动效应,且交互影响持久、结构稳定,即消费升级是促进旅游消费升级的驱动力,同时又受旅游消费升级的反哺,但前者作用明显强于后者。(3)落后地区的旅游消费对居民刚需消费和消费多样化影响更敏感,旅游发展带动消费升级;发达地区的居民消费空间拓展了旅游消费场景,从而实现协同增长。促进旅游业与居民生活业态的深度融合,有利于实现旅游发展引领城市消费品质提升,形成全域融合、主客共享、双向赋能的新发展格局。

关键词：居民消费升级旅游消费结构旅游业消费空间

含能燃速抑制剂的制备及其对AP分解的负催化效应

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兵工学报 2024年第1期45卷 15-25页

作者：张雪雪薛智华聂洪奇严启龙西北工业大学固体推进全国重点实验室陕西西安710072

燃速抑制剂作为固体推进剂的核心功能组分,在降低固体推进剂高压燃速方面起关键作用。精准设计具有降速效应的季铵与醛基结构,获得高氮三氨基胍乙二醛二维共聚物(Triaminoguaniding Glyoxal two dimensional Copolymer,TAGP)含能配体,... 详细信息

燃速抑制剂作为固体推进剂的核心功能组分,在降低固体推进剂高压燃速方面起关键作用。精准设计具有降速效应的季铵与醛基结构,获得高氮三氨基胍乙二醛二维共聚物(Triaminoguaniding Glyoxal two dimensional Copolymer,TAGP)含能配体,并与碱土金属离子K^(+)、Ba^(2+)和Ca^(2+)发生络合反应,制备系列新型含能燃速抑制剂(TAGP-M)。采用粉末衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜/能谱和差示扫描量热/热重联用等技术分析其形貌、结构和热稳定性,并研究这些含能燃速抑制剂对高氯酸铵(Ammonium Perchlorate,AP)热分解的负催化作用。研究结果表明:TAGP-K对AP转晶抑制最为显著,使AP的转晶吸热峰温提高5.9℃、低温分解峰峰温升高28.7℃;添加10 wt%的TAGP-K,可使AP的最大热分解速率降低58%;TAGP-Ca燃速抑制剂可使AP的释能效应集中在高温分解过程,AP/TAGP-Ca混合体系的放热量比纯AP提高50%以上;TAGP-Ca和TAGP-Ba燃速抑制剂在抑制含AP分解的同时提高了其释能效率;TAGP-M燃速抑制剂在分解过程中释放NH_(3)并与AP分解产物HClO_(4)结合,形成更难分解的M(ClO_(4)^(-))n;通过碱土离子与ClO_(4)^(-)离子强静电作用,抑制后者分解产生氧化性气氛,进而抑制AP高温放热反应过程。

关键词：含能燃速抑制剂原位交联配位热稳定性结构优选降速机理

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纳米纤维包芯纱截面方向热湿耦合传递过程的模拟

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纺织学报 2024年第8期45卷 142-149页

作者：何满堂郭俊泽王黎明覃小红东华大学纺织学院上海201620

针对纳米纤维包芯纱截面热湿耦合传递过程难以直接测试的问题,利用有限元仿真软件COMSOL对纳米纤维包芯纱的截面进行建模及参数化设置,使用多物理场耦合的方式模拟了纳米纤维包芯纱截面方向的热湿传递过程,以探寻水分和热量在纱线内部... 详细信息

针对纳米纤维包芯纱截面热湿耦合传递过程难以直接测试的问题,利用有限元仿真软件COMSOL对纳米纤维包芯纱的截面进行建模及参数化设置,使用多物理场耦合的方式模拟了纳米纤维包芯纱截面方向的热湿传递过程,以探寻水分和热量在纱线内部传递的规律。建立了不同纳米纤维含量及孔径的纳米纤维包芯纱模型,探寻热湿耦合传递速度的影响因素与规律。研究结果表明:相同时间内纱线内部水分传递速度快于热量的传递,且在相同的流入速度下,纳米纤维的引入能够加速水分在纳米纤维包芯纱中的传递速度,比棉纱的水分传递速度提高了28.3%;此外,适当增加纳米纤维的含量,纳米纤维包芯纱的热湿耦合传递速度有一定的提高(约11.8%);随着纳米纤维孔径的减小,孔径数量增多,纳米纤维包芯纱的水分传递速度提高至90%(与棉纱相比),传热速度增加显著,证明纳米纤维包芯纱的热湿耦合传递过程中导湿和传热呈现正相关性。

关键词：纳米纤维包芯纱热湿耦合传递模拟功能性纺织品热湿管理纺织品

鄂尔多斯盆地东部上石炭统铝土岩系储集层特征及形成模式

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石油勘探与开发 2024年第1期51卷 39-47页

作者：李勇王壮森邵龙义弓嘉勋吴鹏中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083 中联煤层气有限责任公司北京100011

基于岩心观察、岩石薄片、X射线衍射、扫描电镜、低温气体吸附和等温吸附等实验,分析鄂尔多斯盆地东部上石炭统铝土岩系岩性和孔隙特征,以揭示铝土岩系储集层形成演化过程。研究表明:(1)提出以铝的氢氧化物、铁矿物和黏土矿物三单元的... 详细信息

基于岩心观察、岩石薄片、X射线衍射、扫描电镜、低温气体吸附和等温吸附等实验,分析鄂尔多斯盆地东部上石炭统铝土岩系岩性和孔隙特征,以揭示铝土岩系储集层形成演化过程。研究表明:(1)提出以铝的氢氧化物、铁矿物和黏土矿物三单元的铝土岩系岩石学命名分类方案;(2)铝质泥岩产状主要为致密块状和碎屑状,(泥质)铝土岩多呈致密块状、豆状、鲕状、多孔土状和碎屑状,溶蚀孔、晶间孔和微裂缝是主要储气空间,孔隙度一般小于10%,以介孔为主;(3)华北地区铝土岩系纵向上总体上可分为5段,即铁岩(山西式铁矿,A段)、铝质泥岩(B段)、铝土岩(C段)、铝质泥岩(含碎屑)(D段)和暗色泥岩-煤岩段(E段);(4)在岩溶平台、缓坡和洼地分别发育潜穴/漏斗状、透镜状、层状/块状铝土岩沉积,岩溶平台及缓坡处有利于地表水淋滤,岩溶改造作用强,孔隙发育,储集层厚度大且物性好,但连贯性差,低洼处物性较差但储集层相对连续稳定。铝土岩天然气富集受源岩-储集层-裂缝综合控制,相关认识可为该层段和类似铝土岩系天然气勘探开发提供地质依据。

关键词：华北克拉通鄂尔多斯盆地东部上石炭统铝土岩系储集层特征形成模式天然气成藏

强钴—氧键合作用提升缺陷型Co_(2)MnO_(4)酸性析氧反应稳定性

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物理化学学报 2024年第3期40卷 48-49页

作者：谢静宜吕千喜乔韦珍卜辰宇张昱声翟雪君吕仁庆柴永明董斌中国石油大学(华东)化学化工学院重质油全国重点实验室山东青岛266580

通过实验和理论已经验证钴基氧化物是一种很有前景的析氧反应(OER)催化剂。然而,普通的钴基催化剂在酸性环境中非常不稳定,在酸性电解质中容易被腐蚀。因此,在目前的研究中,设计出能在强酸性条件下同时保持活性和稳定性的析氧催化剂是... 详细信息

通过实验和理论已经验证钴基氧化物是一种很有前景的析氧反应(OER)催化剂。然而,普通的钴基催化剂在酸性环境中非常不稳定,在酸性电解质中容易被腐蚀。因此,在目前的研究中,设计出能在强酸性条件下同时保持活性和稳定性的析氧催化剂是实现大规模工业制氢应用的一项重要挑战。因此,我们报道了通过在四氧化三钴的尖晶石晶格中引入锰(Mn)从而产生富含缺陷的催化剂(CoMn_(1)O),它在酸性电解质中具有较长的使用寿命。我们利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和能量色散光谱(EDS)元素图研究了晶相结构和化学价态。在引入锰后,由于局部晶体结构的改变,产生了大量的缺陷。此外,随着锰含量的增加,可以观察到Co 2p光谱的红移,这表明Co的总价逐渐增加,形成了更稳定的Co-O键。此外,当Mn与Co的比例达到1(CoMn_(1)O)时,目标催化剂表现出良好的OER活性,在10和50mA·cm^(-2)时,过电位分别为415和552 mV。详细的物理表征和电化学测试表明,CoMn_(1)O比不含锰的Co_(3)O_(4)(CoMn_(0)O)能稳定4倍以上的时间。这可以归因于锰的引入调节了Co的电子密度偏向O,从而形成更稳定的Co-O键。Mn可以通过延缓Co活性位点的氧化速率来促进酸性氧的进化,并进一步提升稳定性。密度泛函理论(DFT)计算进一步分析了CoMn_(1)O和CoMn_(0)O的电子结构。与CoMn_(0)O相比,CoMn_(1)O中Co 3d的d带中心(εd)向费米能级(EF)移动。这表明CoMn_(1)O通过加强与OER中间物的键合作用从而降低了反应能垒。本研究为设计非贵金属电催化剂实现高效稳定的酸性析氧提供有前景的策略。

关键词：中空结构钴锰尖晶石氧化物钴锰普鲁士蓝类似物酸性析氧反应

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黑水虻处理城镇污泥和餐厨垃圾的性能评价

中国环境科学 2024年第8期44卷 4425-4431页

作者：田维平邢宇王周强贠卫伟简于玲颉延东兰州交通大学环境与市政工程学院甘肃兰州730070

利用黑水虻处理不同比例的城镇污泥和餐厨垃圾混合物,考察黑水虻幼虫生长发育状况,研究黑水虻对城镇污泥和餐厨垃圾的处理效果并通过测定黑水虻虫粪重金属含量进行安全性评价.结果表明,黑水虻处理城镇污泥和餐厨垃圾的幼虫存活率均大于9... 详细信息

利用黑水虻处理不同比例的城镇污泥和餐厨垃圾混合物,考察黑水虻幼虫生长发育状况,研究黑水虻对城镇污泥和餐厨垃圾的处理效果并通过测定黑水虻虫粪重金属含量进行安全性评价.结果表明,黑水虻处理城镇污泥和餐厨垃圾的幼虫存活率均大于93%;黑水虻干重(189~299g)随着城镇污泥比例的增加而降低;黑水虻虫体粗脂肪含量为7.73%~26.81%,蛋白质含量为22.80%~36.65%.黑水虻处理城镇污泥和餐厨垃圾减量率超过57%,幼虫生物量为13.8%~23.9%;虫粪有机质含量为60.86%~95.22%,N、P、K总养分含量为4.20%~6.58%;黑水虻处理后其粪便中Cr、Cd、As、Pb、Cu重金属元素含量降低,表明黑水虻粪便具有较大的肥料化利用价值.黑水虻处理技术可实现城镇污泥和餐厨垃圾的减量化和资源化.

关键词：黑水虻城镇污泥重金属减量化资源化

基于主成分分析法的城轨运营安全评价指标体系研究

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都市快轨交通 2024年第2期37卷 131-138页

作者：惠昌武许得杰巩亮曾钰宁钟苗苗兰州交通大学交通运输学院兰州730070 高原铁路运输智慧管控铁路行业重点实验室兰州730070

研究城轨运营事故的分布特征和致因机理,对保障运营安全、制定安全管控措施具有重要意义。本文针对1970—2022年国内外425例城轨运营事故,对比分析运营事故的发生原因及时间分布特征。基于致因机理并结合主成分分析法,构建城轨运营安全... 详细信息

研究城轨运营事故的分布特征和致因机理,对保障运营安全、制定安全管控措施具有重要意义。本文针对1970—2022年国内外425例城轨运营事故,对比分析运营事故的发生原因及时间分布特征。基于致因机理并结合主成分分析法,构建城轨运营安全评价体系,提出基于博弈论的组合权重评价方法,并以1990—2022年我国274例运营事故数据为例,结合专家打分情况,从宏观角度分析我国城轨运营安全状况。研究结果表明:引发运营事故的原因包括人员因素、设备因素和环境因素,其中国内和国外由设备原因导致的运营事故占比最高,分别为65%、56%,1月、3月、7月、8月和12月为事故频发月份,与客流高峰月份相同;组合赋权法既考虑客观统计数据中的信息量,又结合主观专家的经验积累,其评价结果与统计结果相差较小,证明评价方法的可行性。

关键词：城市轨道交通运营安全主成分分析指标体系博弈论